22.2核能 课件(共24张PPT)2024-2025学年人教版初中物理九年级一册

(共24张PPT)
22.2核能
1.了解原子、原子核的结构；
2.知道核能的优点和可能带来的问题，了解我国和世界核能利用的新进程；
3.了解核裂变、核聚变。
【重点】核能的由来、优点及其可能带来的问题。
【难点】了解核裂变和核聚变。
学习目标
我国第一颗原子弹爆炸时的情景
我国第一颗氢弹
爆炸时的情景
1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢？随后，1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功，氢弹和原子弹的原理相同吗？
想一想
一.核能
知识讲解
带负电的电子
原子核
分子是由原子构成的，原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动。
知识讲解
核能
带负电的电子
原子核
带正电的质子
不带电的中子
原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟电子电荷量相等，中子不带电。
知识讲解
核能
带负电的电子
原子核
带正电的质子
不带电的中子
质子的质量大约是电子的1836倍，质子和中子的质量几乎相同。
知识讲解
核能
带负电的电子
原子核
带正电的质子
不带电的中子
质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。
知识讲解
核能
质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或结合是极其困难的。
但是，一旦质量较大的原子核发生分裂，或是较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
质量较大的原子核发生分裂
质量较小的原子核相互结合
1938年，科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生了裂变。
1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2000 t煤完全燃烧时释放的能量。
　　用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。
　　外界中子停止轰击，裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢？
1.发生裂变的条件
裂变
二
　　将火柴搭成左下图所示结构，点燃第一根火柴后，会发生什么？
2.链式反应
　　用中子轰击铀235原子核， 铀核在分裂时， 会释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子会继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是裂变中的链式反应。
链式反应如果是在一瞬间进行那将是剧烈的爆炸。原子弹的爆炸就是铀核或钚核裂变发生链式反应的结果。
　　核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。
　　1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
　　目前，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。
3.核电站利用核能发电
中国目前共有核电站22座。
分别为：秦山核电厂、红沿河核电厂、秦山第二核电厂、秦山第三核电厂、海阳核电厂、宁德核电厂、福清核电厂、大亚湾核电厂、阳江核电厂、方家山核电厂、田湾核电厂、台山核电厂、三门核电厂、昌江核电厂、岭澳核电厂、防城港核电厂、金山核电厂、国圣核电厂、马鞍山核电站等。
秦山核电站
大亚湾核电站
田湾核电站
岭奥核电站
核动力潜艇
核动力巡洋舰
核动力航母
使原子核的裂变在可控制的条件下缓慢进行
三.聚变
将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。
聚变
氘
氚
氦核
能量
中子
　　氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。
现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！
中国核聚变实验装置
产生放射性废料
排热量大
事实上，聚变释放的核能远大于我们“点火”所需的能量。太阳的能量，就来自核聚变——这把“火”自从46亿年前“点燃”后，至今未熄。
太阳内部发生的聚变反应，每秒钟把7 ×108 t的氢变为氦。
产生放射性废料
排热量大
　　氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。可控聚变尚未实现，海水中蕴藏着丰富的氘核，科学家预言，通过可控聚变来利用核能，将有望彻底解决人类能源问题。
产生放射性废料
排热量大
核电站的发电过程中，首先核反应堆将核能转化为内能，接着高温高压的水蒸气推动汽轮机转动，将内能转化为机械能，最后汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能。
解析
题1．核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（ ）
A.核能→化学能→内能→电能
B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→机械能→内能→电能
随堂练习
C
原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，选项A错误；原子核分裂或者相互结合时均有可能释放核能，选项B、C错误；核能可以直接从自然界获得，是一次能源，选项D正确。
解析
题2.关于原子、原子核和核能，下列说法正确的是（ ）
A.原子由质子和电子组成
B.原子核只有相互结合时才能释放核能
C.原子核只有分裂时才能释放核能
D.核能是一次能源
D
核电站可以给水力资源、化石能源匮乏的地区提供能量保证，应当适度发展核电并高度重视其安全性；核电站的核废料仍具有放射性，故不能像生活垃圾那样处理或进行二次加工利用，必须进行专门的处理。
解析
题3.为缓解电力紧张的状况，需要开发利用新能源，我国陆续建成了一些核电站。关于核电站，下列说法正确的是（ ）
A.核电站使用的燃料是核原料
B.发生核事故会造成放射性污染，所以应该关闭所有核电站
C.核能高效、经济，所以应该大力发展核电
D.核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理或进行二次加工利用
A
核能
裂变
聚变
原子弹
核反应堆
氢弹
课堂小结